Интернет. Введение

1. Содержание

Введение
Термины и определения
Сетевые архитектуры
Сетевые протоколы
Наборы (стеки) протоколов и
индустриальные стандарты
Клиент-серверная архитектура
© fors.gtechs.ru
1

2. Типовая система передачи данных

DTE
DCE
Физическая
среда
передачи
DCE
DTE
Data Terminal Equipment (DTE ) – устройство
(хост), генерирующее или принимающее
информацию;
Data Communication Equipment (DCE) –
2
устройство,
осуществляющее
передачу
данных.
© fors.gtechs.ru

3. Классификация

По территориальной распространенности:
Локальная сеть ( LAN – Local Area Network);
Городская сеть ( MAN – Metropolitan Area Network);
Глобальная сеть ( WAN – Wide Area Network).
© fors.gtechs.ru
3

4. Пропускная способность сетей

Пропускная способность, Гбит/с
1000000
100000
10000
Доступная пропускная
способность
1000
Используемая пропускная
способность
100
Трафик LAN
10
1
0,1
Трафик Интернет
1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004
0,01
0,001
Годы
© fors.gtechs.ru
4

5. Пропускная способность сетей

Индекс развития визуальных сетевых технологий
за 2013-2018 гг.
Влияние мобильных устройств/подключений
Смартфоны
M2M
Телефоны
Трафик, передаваемый по сотовым сетям
Прогнозы Cisco® Visual Networking Index (VNI):
http://ciscovni.com/forecast-widget/index.html
© fors.gtechs.ru
5

6. Сетевые архитектуры

Локальные сети
Ethernet (описывается стандартами IEEE группы 802.3);
Token Ring;
ARCnet;
FDDI
(Fiber Distributed Data Interface);
CDDI
(Copper Distributed Data Interface).
© fors.gtechs.ru
6

7. Сетевые архитектуры

Глобальные сети
SLIP (Serial Line Internet Protocol),
PPP (Point-to-Point Protocol) - поддерживает шифрование ECP и
RFC1968. Используется в различных типах физических сетей: нульмодемный кабель, телефонная линия, сотовая связь и т. д.):
PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet) – подвид для
подключения по Ethernet;
PPPoA (Point-to-Point Protocol over ATM);
протокол управления линией связи (LCP);
протокол управления сетью (NCP);
протоколы аутентификации (PAP, CHAP);
многоканальный протокол PPP (MLPPP).
X.25, Frame Relay;
ISDN (Integrated Services Digital Network);
ATM (Asynchronous Transfer Mode).
© fors.gtechs.ru
7

8. Элементы построения сети

Cтруктурированная кабельная система (СКС)
провода, разъемы, терминаторы, фильтры…
Каналообразующее оборудование:
концентратор (hub) - вытеснен коммутатором;
коммутатор (switch) – соединяет узлы компьютерной сети в
пределах одного или нескольких сегментов сети;
маршрутизатор (router) - специализированный сетевой
компьютер, пересылающий пакеты данных между сегментами сети
(связывает разнородные сети различных архитектур);
мост (bridge) - устарел, по функциональности аналогичен
коммутатору, мост обрабатывает трафик, используя центральный
процессор, коммутатор - использует коммутационную матрицу;
репитер, конвертор, модем…
© fors.gtechs.ru
8

9. Топология сети

Общая шина
Кольцо
Дерево (иерархия)
Полносвязная
расширенная звезда
Звезда
© fors.gtechs.ru
9

10. Топология «Общая шина»

Топология сети «Кольцо»
Кольцо
«Кольцо» - устройства
связаны друг с другом по
сети, образующей кольцо:
сигналы проходят только в одном
направлении;
устройство работает как
повторитель, усиливающий сигнал
перед передачей его на следующее
устройство в кольце;
если устройство выходит из строя,
кольцо нарушается.
© fors.gtechs.ru
Кольцо
«Двойное Кольцо» два оптических волокна с
встречно-направленными
каналами передачи
данных
неисправный узел удаляет
себя из кольца до тех пор,
пока не восстановится,
кольцо в точке отказа
становится одинарным.
11

11. Топология сети «Кольцо»

Топология «Кольцо»
Кольцо
+ Простота установки;
+ Практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
+ Возможность устойчивой работы при интенсивной загрузке сети;
− Выход из строя одной рабочей станции и другие неполадки отражаются
на работоспособности всей сети;
− Сложность конфигурирования и настройки;
− Сложность поиска неисправностей;
− Необходимость иметь две сетевые платы на каждой рабочей станции;
− Добавление/удаление станции требует временной остановки работы
12
сети.
© fors.gtechs.ru

12. Топология «Кольцо»

Топология сети «Звезда»
повышена надежность сети;
упростило задачи управления и сопровождения сети;
Широкие возможности расширения сети.
Звезда
среда передачи – разделяемая, все устройства
находятся в одном домене коллизий;
общее количество концентраторов и соединяемых
ими сегментов ограничено временными задержками;
100Base-T
© fors.gtechs.ru
13

13. Топология сети «Звезда»

Топология «Звезда»
Звезда
неполадки рабочих станций - не отразятся на работе сети;
простая масштабируемость сети;
лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
высокая скорость работы сети;
расширенные возможности администрирования.
поломка центрального концентратора ведет к выходу из строя сети
или ее отдельного сегмента;
− требуется больше кабеля, по сравнению с другими технологиями;
− количество подключаемых рабочих станций ограничено
количеством портов в концентраторе.
14
+
+
+
+
+
−
© fors.gtechs.ru

14. Топология «Звезда»

Топология «Полносвязная»
Полносвязная
+
−
−
−
выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети.
громоздкое построение сети;
использование большого количества коммуникационных портов;
для прокладки сети зачастую требуется значительно больше кабеля,
чем для большинства других топологий.
© fors.gtechs.ru
15

15. Топология «Полносвязная»

Правила, Управляющие Коммуникациями
Наборы протоколов – наборы правил, котрорые работают
совместно, чтобы помочь разрешить проблему.
Давай
дружить?
Уровень содержания
Уровень правил
Набор протоколов диалога:
1. Использование общего языка;
2. Ожидание своей очереди;
3. Уведомление о завершении реплики.
Физический уровень
© fors.gtechs.ru
16

16. Правила, Управляющие Коммуникациями

Сетевые протоколы
Наборы сетевых протоколов описывают:
формат или структура сообщения;
метод, посредством которого сетевые
устройства обмениваются информацией о
маршрутах с другими сетями;
как и когда сообщения об ошибках и
системные сообщения передаются между
устройствами;
установка и завершение сеансов передачи
данных.
© fors.gtechs.ru
17

17. Сетевые протоколы

Наборы (стеки) протоколов и индустриальные
стандарты
Стандарты – протоколы и соглашения, которые являются
широко распространенными и общепринятыми.
Стек сетевых протоколов
Веб сервер
Протокол передачи гипертекста (HTTP)
Протокол управления передачей (TCP)
Интернет протокол (IP)
Ethernet
© fors.gtechs.ru
18

18. Наборы (стеки) протоколов и индустриальные стандарты

Взаимодействие протоколов
Стек сетевых протоколов
Протокол передачи
гипертекста (HTTP)
Протокол управления
передачей (TCP)
Интернет протокол (IP)
Ethernet
Протокол Приложения:
Протокол передачи ГиперТекста (англ. HyperText Transfer Protocol, HTTP);
Транспортный Протокол:
Протокол Контроля Передачи (англ. Transmission Control Protocol, TCP);
Сетевой Протокол:
Интернет Протокол ( англ. Internet Protocol или IP);
Протоколы Сетевого Доступа:
Для физических соединений управляют тем, как сигналы посылаются по
соединению и как они интерпретируются получающими их клиентами.
Трансиверы (приемо-передатчики) на сетевых картах подчиняются
стандартам для используемого типа соединения.
© fors.gtechs.ru
19

19. Взаимодействие протоколов

Серверы и клиенты
Модель
«файл-сервер»
Файл-сервер
Двухуровневая модель
«клиент-сервер»
Сервер баз данных
Функции:
•физическое
хранение данных;
•логика обработки;
•управление
данными.
Функции:
•физическое
хранение данных.
Большая нагрузка на
сеть,
передаются
данные.
Малая нагрузка на
сеть,
передаются
запросы
и
результаты.
Клиенты
Функциии:
•интерфейс
пользователя;
•логика обработки;
•управление
данными.
© fors.gtechs.ru
Функции:
•Интерфейс
пользователя;
•логика обработки.
Клиенты
20

20. Серверы и клиенты

Универсальные серверы - вид серверной
Трехуровневая модель
программы, не предоставляющий никаких
«клиент-сервер»
услуг самостоятельно:
inetd (internet super-server daemon)
Сервер баз данных
Функции:
демон сервисов IP;
•физическое
хранение данных; RPC (Remote Procedure Call)
•управление
система интеграции серверов
данными.
процедурами, доступными через
унифицированный интерфейс.
Сервер приложений
Прикладные клиент-серверные
Функции:
технологии Windows:
•логика обработки;
•реализация
(Distributed) Component Object Model
бизнес-правил.
COM - работает в пределах одного
компьютера;
Функции:
•интерфейс
DCOM - доступна удаленно через RPC.
пользователя.
Active-X - расширение COM и DCOM
для создания мультимедиаКлиенты
приложений.
© fors.gtechs.ru
21

21. Серверы и клиенты

Распространенные протоколы TCP/IP
DNS сервер
FTP сервер
Веб сервер
Telnet сервер
E-mail сервер
DHCP сервер
HTTP сервер
© fors.gtechs.ru
22

22. Распространенные протоколы TCP/IP

LOGO
Вопросы?
23